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Seminario Pablo García Abia 1-1

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Subido el 6 de febrero de 2019 por Cie madrid

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Estas tres... 00:00:01
Bueno, chicos, este ano solo fui á casa. 00:00:03
Bueno, lo de que... 00:00:06
Buenas tardes, bienvenidos. 00:00:11
Lo que vi por avisaros é unha broma 00:00:13
e tamén me gustaría unha cosa. 00:00:15
Como somos moi loucos, vamos a ser un pouco máis interactivos. 00:00:17
O sea, yo voy a contar cosas, pero tamén non quero soltar a chapa. 00:00:20
Cosas que ya sabéis 00:00:24
e se hai que profundizar máis en algo, 00:00:26
pues nos vamos a olvidar. 00:00:28
Entón, llevo aquí a pensarlo, 00:00:29
como non sei que partes va a contar logo bajo 00:00:30
del detector, 00:00:32
e isto en realidad é casi como un taller, 00:00:33
un taller, porque está orientado a medir con el cachagrines 00:00:35
que yo voy a hacer análisis de los datos 00:00:38
voy a contar una parte así 00:00:39
un poco general de análisis de datos, de la estadística 00:00:41
y todo eso, yo creo que lo van a saber 00:00:43
pero bueno, y discutimos cosas 00:00:45
y luego también 00:00:49
bueno, pues la introducción así de los córnecos 00:00:51
y eso, yo creo que la vais a hablar de las cosas 00:00:53
o que las sabéis, pero bueno, dale, no digo 00:00:55
bueno, cosas 00:00:57
cosas muy generales 00:01:02
o sea, vais a medir el 00:01:04
bueno, vais a medir 00:01:06
o que podemos medir 00:01:08
e o que non podemos medir 00:01:12
porque quizás é o núcleo gordo 00:01:13
da sesión esta 00:01:15
saber que se pode medir 00:01:17
idealmente 00:01:20
nos gustaría medir o fluxo 00:01:21
dos muenes dos lagos 00:01:23
se fósemos máis preciosos 00:01:25
podíamos medir máis cosas 00:01:28
pero con un aparato que non dá cuenta 00:01:29
non podemos medir 00:01:30
con introducción general 00:01:31
sabemos que 00:01:36
o sistema tierra 00:01:37
que está bombardeada 00:01:39
por raíz de los primarios 00:01:41
e sabemos que a maioria son protones 00:01:42
non nos importa moito 00:01:45
en principio, quais son os primarios 00:01:46
pero bueno, digamos que son protones 00:01:49
ou poden ser alfas 00:01:51
ou cosas así 00:01:54
ou cosas máis pesadas 00:01:55
o que é importante é que son núcleos 00:01:56
tamén hai electrones, positrones e gamas 00:01:58
pero para isto non nos interesa 00:02:00
porque facen outras cosas 00:02:02
e as partículas 00:02:03
que están hechas de adrónes 00:02:06
son as que nos interesan 00:02:07
porque ten quarks, ten glúones 00:02:08
e cando chocan con os núcleos das amostras 00:02:11
se producen interacciones 00:02:14
que son parecidas 00:02:16
parecidas no sentido 00:02:17
de que chocan 00:02:19
protones e neutrones contra 00:02:20
protones e neutrones, é dicir, quarks 00:02:23
e glúones contra quarks 00:02:25
e bueno, iso ten un interés 00:02:26
non podemos facer física de partículas de precisión 00:02:29
con isto 00:02:31
por la razón de que primero uno a uno 00:02:32
no sabemos que es cada cosa que llega 00:02:34
puede ser un protón, un antiprotón u otras cosas 00:02:36
tampoco sabemos la energía exacta 00:02:38
unha de las cosas importantes 00:02:41
destos rayos cósmicos 00:02:42
y también es relevante para la práctica 00:02:43
o ejercicio, es el espectro de energía 00:02:46
el espectro de energía 00:02:48
no es una cosa sencilla porque los rayos cósmicos 00:02:50
se forman 00:02:52
o digamos, se aceleran 00:02:53
por diferentes procesos 00:02:55
y cada proceso 00:02:58
Tiene unos rangos de energía característicos 00:03:00
Pero en general podemos pensar 00:03:02
Que hay muchos de baja energía 00:03:03
Y pocos de alta energía 00:03:05
En general 00:03:07
Si yo dibujo el flujo 00:03:09
De los primarios 00:03:11
En función de la energía 00:03:13
Aquí pongo el flujo 00:03:15
Y lo pongo en unas escalas que sean 00:03:17
De 4 por 20, creo que son logarítmicas 00:03:19
Aquí se ve que, bueno, salen unas subidas 00:03:22
Esto cae realmente 00:03:24
No son las potenciales 00:03:26
No son las decodencias, pero casi 00:03:28
É parado así como 00:03:29
É elevado a menos 2,7 00:03:31
E ese 2,7 00:03:34
Tiene pequeñas variaciones 00:03:36
En función 00:03:37
De los procesos 00:03:39
Bueno, que escala de energías 00:03:41
Tienen estas cosas 00:03:44
Pues ten energías muy bajitas 00:03:45
Del NEF 00:03:47
O del GER si queréis 00:03:49
É elevado a 9 voltios 00:03:51
E isto pode llegar a energías tan altas 00:03:53
Como 10 elevado a 20 o 22 00:03:56
También es importante esto porque 00:03:57
Según el tipo de proceso 00:04:04
Que estemos interesados en estudiar 00:04:07
Vamos a tener más o menos partículas 00:04:09
Y vamos a poder hacer cosas más o menos 00:04:11
Si queremos hacer el ejercicio este 00:04:13
Nos va a dar un poco igual 00:04:16
Porque cualquiera que nos llegue nos vale 00:04:17
Digamos que si integro todo el espectro 00:04:18
En Madrid 00:04:22
Pues tenemos aproximadamente 00:04:23
100 lumones 00:04:25
bueno, ahora es que lo de primarios 00:04:26
lo voy a mezclar de momento con los secundarios 00:04:28
pero bueno, como ahora le damos los secundarios 00:04:29
como lo digo, pero esto al final termina dando 00:04:31
100 voltios por metro cuadrado 00:04:33
y segundo 00:04:36
y estos son secundarios 00:04:37
ahora lo vemos 00:04:40
pero bueno 00:04:42
estas partículas de alta energía 00:04:43
producen colisiones que no son 00:04:47
en absoluto elásticas 00:04:49
para los que son inelásticas quiere decir 00:04:50
que las partículas del estado final son distintas 00:04:52
para o estado inicial, 00:04:55
onde os núcleos, os alfas, 00:04:57
se agotan, 00:04:59
e, en realidad, 00:05:01
se producen novas partículas. 00:05:04
Esas novas partículas son combinacións 00:05:05
de quarks e de antiquarks, 00:05:07
e a cantidad e a variedade 00:05:10
de partículas depende da regida 00:05:12
das cuales se agotan. 00:05:13
Sin entrar nos detalles, que tampouco tínen moito sentido, 00:05:15
pero, bueno, os pares quark-antiquark 00:05:17
son os de eso. 00:05:19
Hola. 00:05:23
Perdón, con a generación, 00:05:24
con duen laps 00:05:26
habla del curso de Paco 00:05:30
e de 00:05:34
que lleva a directora 00:05:34
eso se puede votar 00:05:37
bueno, entón 00:05:38
os pares 4 e 4 son os versones 00:05:41
o argumentativo tamén importa moito 00:05:44
pero tienes unhos versones 00:05:46
son piones 00:05:47
e caones 00:05:48
e cosas así 00:05:51
e estas partículas poden ser positivas 00:05:52
negativas 00:05:56
tamén é importante 00:05:56
porque, por exemplo, os piones 00:06:00
isto lo veremos, os piones 00:06:02
os caos van a piones e outras cousas 00:06:03
e os piones, que é unha das cousas 00:06:06
que ten a cúbicos, é unha cascada 00:06:08
unha caída ingente de partículas 00:06:10
estas partículas 00:06:13
casi todas ten vidas medias 00:06:15
moi pequenas 00:06:17
e, bueno, son cousas que tamén 00:06:18
se poden discutir 00:06:23
pero non quero irme moito 00:06:23
Por exemplo, o pícero se desintegra dos fotones 00:06:25
Isto non nos importará 00:06:32
Mucho para ver os rumores 00:06:36
Pero o pímax 00:06:38
Tiene dos canales de desintegración 00:06:41
Tiene un canal de desintegración 00:06:46
Que des 00:06:51
Isto al final da unha 00:06:54
Electro neutrino 00:06:57
non dá lugar a tal neutrino 00:06:58
que seria a outra posibilidad 00:07:03
porque o tabo é demasiado pesado 00:07:05
o pion tiene unha masa que é como 140 MV 00:07:06
entre os dos 00:07:09
están entre 135 e 140 MV 00:07:10
isto é un pouco máis 00:07:15
381 y tal 00:07:16
e todas as partículas 00:07:19
que quedan no estado final son estas 00:07:21
isto é unha desintegración 00:07:23
que ten que ver 00:07:24
Os quarks 00:07:25
O quark se cambia 00:07:27
É como un beta decay 00:07:28
Onde se mete un electrón 00:07:29
Pero se mete un decay un pouco extraño 00:07:31
Porque como tiene masa suficiente 00:07:33
Se pode producir tamén un muo en estado final 00:07:35
E por lo que é isto 00:07:37
E bueno, pois aquí como veis 00:07:39
Lo principal que se forma 00:07:45
Bueno, por suposto na cascada se forman outras cosas 00:07:46
Porque tamén se poden formar 00:07:48
Ternas de quarks 00:07:50
E as ternas de quarks, as máis comunes 00:07:52
podan ser protones, neutrones 00:07:54
e outras cousas, lambdas e demas 00:07:56
os protones son estables 00:07:58
os neutrones viven 00:08:01
unos 15 minutos en promedio 00:08:02
e logo hai outras cousas como 00:08:04
os lambdas e demas que son moi estables 00:08:06
tamén dan lugar a piones, caones 00:08:08
e al final todo termina este tipo de partículas 00:08:10
que dan lugar, se son neutros, a fotones 00:08:12
fundamentalmente, e se son cargadas 00:08:14
a electrones, moes e neutrinos 00:08:16
entón, o que tenemos en última instancia 00:08:18
vai ser toda unha fauna 00:08:20
de gambas 00:08:21
eletrones, 00:08:23
moenes, 00:08:26
y neutrinos de diferentes sabores, 00:08:27
hay neutrinos y antineutrinos, 00:08:29
y, bueno, 00:08:34
hay neutrones, pero esos se suelen quedar 00:08:34
por ahí, hasta que 00:08:36
se desintegran, un portón, 00:08:38
y positron, 00:08:41
y neutrinos, ¿de acuerdo? 00:08:42
Unha das cosas interesantes deste tipo de física 00:08:44
es que, bueno, 00:08:46
podes hacer medidas que de forma 00:08:48
indirecta te dan información sobre os procesos 00:08:50
que ocorren ahí 00:08:52
y podes medir certas cosas 00:08:53
también es cierto que aunque lo vendemos mucho 00:08:54
no se hacen medidas muy precisas 00:08:57
aunque hay toda la física de los conjuntos secundarios 00:08:59
aquí también hay 00:09:02
muchas cosas como dependen de modelos 00:09:03
fenomenológicos, no se conocen 00:09:05
en detalle 00:09:07
la singularidad de todas estas partículas 00:09:08
es que los 00:09:11
los damas y los electrones 00:09:13
se absorben rápidamente en la fósfera 00:09:15
con su interacción 00:09:17
con los solutales atómicos 00:09:19
Os neutrinos, já sabéis que 00:09:21
Tienen unha probabilidade 00:09:24
Tan baixa de interacción 00:09:27
Que son capaces de atravesar a Terra 00:09:29
Como se fuera 00:09:32
Como se no estuviera 00:09:32
E entón nos vamos a ver 00:09:36
Solo que tivéramos detectores específicos 00:09:38
Pero sí podemos poner detectores 00:09:40
Que afectan os móveis 00:09:42
Outra das cousas que ten en cuenta 00:09:43
É por que unhas partículas 00:09:46
Llevan á superficie 00:09:48
E outras non llevan á superficie 00:09:49
Estas cascadas en general 00:09:51
Tienen lugar a unha altura que é variable 00:09:54
E, bueno, podemos dir que ten un cierto espesor 00:09:58
Que é cando la... 00:10:01
Isto é unha cuestión de probabilidades de sección eficaz 00:10:02
É colisión física de partículas 00:10:05
E cando a densidade da atmosfera é suficientemente inversa 00:10:06
E o número de núcleos é suficientemente alto 00:10:10
Esa propiedade de colisión de un protón con un núcleo é significativa 00:10:12
O que é unha cantidad macroscópica 00:10:15
A atmosfera sabemos que tiñe unha densidade 00:10:18
que vai impugnendo 00:10:21
logaríticamente 00:10:22
e, bueno, en un momento dado, a densidade 00:10:23
comece a ser sustancial. Iso pode pasar 00:10:26
entre 15 e 25 kilómetros. 00:10:28
A veces dicimos que se producen horrores dormitos 00:10:31
a 20 kilómetros, ou a 15 ou a 10, 00:10:32
por aí. Podemos tener en mente un número 00:10:35
que sean 15 ou 20 kilómetros. Tampouco é importante. 00:10:36
Cualquier cosa que este por encima 00:10:39
de un kilómetro, ya é moito. 00:10:41
É, podo dicir, que isto, máis ou menos, 00:10:42
en promedio, estas cascadas 00:10:45
empiezan a desenvolverse a rendimiento 00:10:47
podemos poner detectores 00:10:49
podemos poner detectores en el espacio 00:10:52
para detectar 00:10:54
los rayos cósmicos primarios 00:10:59
eso es importante 00:11:01
porque con un número de rayos cósmicos primarios 00:11:03
vamos a poder analizar 00:11:04
directamente que especies 00:11:06
son protones, anticrotones, neutrones 00:11:08
núcleos de helio 00:11:11
hasta hierro, incluso algunos más pesados 00:11:12
hay toda una fauna 00:11:15
de núcleos diferentes 00:11:16
que son acelerados 00:11:18
e iso é importante 00:11:19
a máis nos permite entender 00:11:20
ciertas cousas 00:11:21
sobre 00:11:22
qual é a composición 00:11:22
dos núcleos pesados 00:11:25
no universo 00:11:26
e como son acelerados 00:11:27
nos diferentes procesos 00:11:28
iso por un lado 00:11:30
e por outro lado 00:11:30
medir con precisión 00:11:31
esta 00:11:32
esta curva que ten por aquí 00:11:33
non é exactamente así 00:11:34
ten un par de 00:11:35
un par de 00:11:36
rodilitas 00:11:37
de singularidades 00:11:38
porque son diferentes 00:11:39
todos 00:11:40
unha parte 00:11:40
por suposto 00:11:42
algúns protones 00:11:42
venen do Sol 00:11:44
do viento solar 00:11:45
que son de unha franquía 00:11:45
logo hai outros 00:11:46
que venen de 00:11:47
de fusiones de novas, de supernovas 00:11:48
poden estar cerradas 00:11:50
en los cotones, en las partículas 00:11:51
poden estar cerradas 00:11:53
en sitios 00:11:54
de altas densidades energéticas 00:11:57
incluso en púlsares 00:12:00
los púlsares poden acelerar partículas cargadas 00:12:02
y bueno, las supernovas 00:12:04
que es la principal, digamos, fuente 00:12:06
de aceleración de partículas de alta energía 00:12:08
son las que producen más energía 00:12:10
¿qué pasa? que luego hay 00:12:12
si no mide este espectro, esto va bajando 00:12:13
y tiene un corte ahí 00:12:15
as últimas, digamos, son 00:12:18
difíciles de explicar, os rayos cósmicos 00:12:22
das astroenergías, porque non se conocen 00:12:23
procesos físicos, astrofísicos 00:12:25
que justifiquen tales energías 00:12:27
entón, é un tema moi activo 00:12:29
de investigación, porque 00:12:31
non é por conta da curiosidade de saber 00:12:33
a forma do espectro, sino de saber hasta onde pode 00:12:35
llegarse de energia 00:12:37
e logo a partir de aí, pois podes 00:12:39
bueno, podes tener información 00:12:41
sobre outras fuentes astrofísicas 00:12:43
de procesos muy violentos 00:12:45
que ahora no sepamos realmente 00:12:48
cuáles son. 00:12:50
Por eso también hay que tener cuidado porque estos rayos cósmicos 00:12:51
no vienen del universo profundo 00:12:54
primigenio, porque los protones 00:12:56
cuando viajan por el universo 00:12:58
son partículas 00:13:00
que tienen sus cuares por ahí tal y cual 00:13:02
y bueno, primero que hay 00:13:04
gas interestelar, hay una cierta 00:13:07
interacción de los protones con el gas interestelar 00:13:08
intergaláctico 00:13:10
si queréis, pero luego 00:13:12
hai un límite, digamos máximo 00:13:14
a distancia que poden unir os rayos cósmicos 00:13:16
porque os fotones 00:13:18
poden interaccionar 00:13:20
con 00:13:21
o polo de ambas por ter sido un fotón 00:13:23
pero non son garmas de alta enerxía, non son rayos gamma 00:13:25
son fotones del fondo cósmico de micrón 00:13:28
entón como o universo está bañado 00:13:30
por el fondo cósmico de micrón 00:13:32
que é unha densidad bastante alta 00:13:33
de fotones de baja enerxía 00:13:35
é bueno, que poden tener scattering 00:13:37
e deste tipo 00:13:40
e iso vai facendo 00:13:41
que os electrones 00:13:45
vayan perdendo energia 00:13:46
por iso entón se dice que hai un katov 00:13:47
que teña máis un nome 00:13:48
que non o coloco 00:13:50
e bueno 00:13:50
hai procesos físicos 00:13:58
porque é moi interesante saber 00:14:00
que efectivamente pode haber un katov 00:14:01
ou un corte drástico 00:14:03
porque hai procesos físicos que impiden 00:14:04
que vengan partículas de maior energia 00:14:06
e isto é o resumen 00:14:08
digamos da física dos rayos cósmicos 00:14:10
Lantamente primario 00:14:13
E os secundarios, por que son importantes? 00:14:14
Os secundarios, especialmente, son os muones 00:14:17
Ten un interés divulgativo 00:14:19
Ten tamén interés científico 00:14:22
Se mide por experimentos 00:14:25
Diseñados ao efecto 00:14:26
En general, tampouco son experimentos que miden exclusivamente muones 00:14:28
Son ser experimentos que miden neutrinos 00:14:30
E os experimentos que miden neutrinos tamén poden ver muones 00:14:32
De hecho, os muones son unha de sus 00:14:34
Principales fuentes de ruido 00:14:36
Un detector bajo tierra 00:14:38
con un líquido centriacónico 00:14:40
que sea 00:14:45
para a mañana traerle 00:14:45
un líquido 00:14:51
que bote desde adelante 00:14:52
hacia atrás 00:14:55
desde aquí 00:14:55
os neutrones 00:14:59
os neutrinos 00:14:59
pasan aquí, isto pode estar moi profundo 00:15:01
unha señal, son señales características 00:15:04
por unha particularidade 00:15:08
as cargadas 00:15:12
Pero bueno, pode ir a un muón 00:15:12
E deixar unha señal 00:15:14
Este muón se pode confundir 00:15:16
Con un muón de los rayos cósmicos 00:15:19
Se pode confundir 00:15:21
A medida que teño citizas de colores 00:15:22
Podría pintar de color verde 00:15:23
Por ejemplo, un neutrino 00:15:25
O neutrino pode llegar 00:15:26
E producir la cascadilla dentro do propio detector 00:15:30
E tú sabes que é un neutrino 00:15:32
Pero se o neutrino 00:15:33
Produce unha interacción en a roca 00:15:37
Antes do detector 00:15:38
E entón aquí viene un muón, por exemplo 00:15:39
y otros neutrinos que no ves 00:15:41
entonces este muón 00:15:43
lo puedes confundir con este o no 00:15:45
dependiendo del rango de energía 00:15:48
entonces estos muones son un ruido 00:15:49
para este tipo de física 00:15:52
los neutrinos se ven normalmente porque sus colisiones producen 00:15:53
electrones muones igual que 00:15:55
electrones muones 00:15:57
y bueno aquí son las cargadas 00:15:59
pero en el caso concreto 00:16:02
de los muones pues se pueden confundir 00:16:04
y son una lata para los neutrinos 00:16:05
estos primeros aprovechan y ya que miden 00:16:08
a contaminación de neutrinos 00:16:09
pois con as medidas de física 00:16:10
e iso tamén é interesante 00:16:12
unha medida interesante 00:16:13
dos rayos cósmicos 00:16:19
dos mones, dos secundarios 00:16:21
nos dá información sobre 00:16:22
de que están compuestas 00:16:24
esas cascadas 00:16:25
e unha cosa que ten en cuenta 00:16:27
é que os mones poden ser igual 00:16:29
pero os electrones positivos e negativos 00:16:31
e dices, bueno, e hai a mesma cantidad 00:16:33
e hai a mesma cantidad 00:16:35
é unha cosa que se mide en estes experimentos 00:16:36
por que é importante? 00:16:38
Pues bueno, hay que tener en cuenta lo siguiente 00:16:39
La mayor parte dos rayos cósmicos primarios son protones 00:16:42
Los protones tienen 00:16:44
Dos quarks 00:16:48
Yo creo que hace muchos spoilers 00:16:50
Pero digo porque no es como el taller 00:16:51
Que no hay que contar los secretos 00:16:54
Pues los protones están hechos de 00:16:55
Dos quarks up y un guardado 00:16:58
El quark up tiene carga 00:17:00
Más dos tercios 00:17:03
Y este menos 00:17:06
Un tercio 00:17:07
entonces uno dice 00:17:09
bueno 00:17:12
los núcleos de la atmósfera son 00:17:12
hidrógeno, nitrógeno 00:17:15
y unas cuantas cosas más 00:17:17
que tienen esencialmente el mismo número de protones y neutrones 00:17:19
si tienes el mismo número de protones y neutrones 00:17:23
tienes el mismo número de quarks positivos y negativos 00:17:25
entonces si lo que llega tiene 00:17:27
el doble de quarks positivos que negativos 00:17:29
tendrás mayor probabilidad de producir 00:17:31
moles positivos que negativos 00:17:33
simplemente por conservación de tal 00:17:35
para esa conservación 00:17:37
tú tampouco la podes medir 00:17:39
al 100% 00:17:40
porque aparte, primero, hai unha serie de efectos 00:17:41
que teñen que ver con interacciones de los cuas 00:17:44
e tal, cosas que se estudian, non aquí, sino en el ETC 00:17:46
que te dicen que 00:17:48
la simetría entre os positivos e os negativos 00:17:50
non é unha relación de 2 a 1 00:17:52
sino que é unha relación 00:17:54
de, pois para certas energías 00:17:56
é de 1.3 a 1 00:17:59
e para energías un pouco máis altas 00:18:02
esta relación aumenta hasta 00:18:07
un aproximado 00:18:09
1.6 a 1 00:18:11
esto está bien porque 00:18:13
te dice 00:18:16
cosas como se desarrollan las cascadas 00:18:17
esto intuitivamente es muy difícil 00:18:20
de explicar pero si uno lo compara con simulaciones 00:18:22
de colisiones de los rayos cósmicos 00:18:24
pues puede sacar información porque esas 00:18:25
simulaciones contienen 00:18:28
información sobre como se comportan los quarks 00:18:29
dentro de los protones y los mesones y demás 00:18:32
y eso es una serie de modelos que también son 00:18:34
que se utilizan en el HC 00:18:36
y son cosas que están 00:18:38
bien estudiadas 00:18:41
pero esas cosas que se llaman 00:18:43
las PDFs 00:18:44
que son las parto, distinto, falso 00:18:47
como están los cuas dentro de los 00:18:48
supongo 00:18:51
pues 00:18:55
Autor/es:
Pablo García Abia
Subido por:
Cie madrid
Licencia:
Reconocimiento - No comercial - Sin obra derivada
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119
Fecha:
6 de febrero de 2019 - 0:13
Visibilidad:
Público
Centro:
C RECURSOS CENTRO DE FORMACIÓN PARA INTERCAMBIOS INTERNACIONALES
Duración:
19′
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1280x720 píxeles
Tamaño:
415.13 MBytes

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